苏教版高考化学一轮复习专题练2化学反应第7讲离子共存离子的检验和推断含答案

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第7讲 离子共存 离子的检验和推断1．室温下，下列各组离子在溶液中能大量共存的是(　　)A．Fe3＋、Na＋、ClO－、SCN－B．OH－、K＋、Br－、SiOC．Ba2＋、Al3＋、NO、HCOD．I－、Mg2＋、NH、MnO解析：A.Fe3＋与SCN－会发生反应生成硫氰化铁，不能大量共存，A错误；B.OH－、K＋、Br－、SiO之间互不反应，能共存，B正确；C.Al3＋与HCO会发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体，不能大量共存，C错误；D.I－与MnO会发生氧化还原反应，不能大量共存，D错误。答案：B2．(2021·江苏省常熟检测)室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(　　)A．澄清透明的溶液中：Fe3＋、Ba2＋、NO、Cl－B．c(NaHCO3)＝0.1 mol·L－1的溶液中：K＋、OH－、Cl－、SOC．Kw/c(OH－)＝0.1 mol·L－1的溶液中：Na＋、ClO－、K＋、SOD．能使酚酞变红的溶液中：Mg2＋、Ba2＋、ClO－、I－解析：A.Fe3＋、Ba2＋、NO、Cl－之间不发生反应能大量共存，为澄清透明的溶液，选项A正确；B.HCO与OH－反应而不能大量共存，选项B错误；C.Kw/c(OH－)＝0.1 mol·L－1的溶液呈酸性，H＋与ClO－反应生成弱酸而不能大量共存，选项C错误；D.能使酚酞变红的溶液呈碱性，Mg2＋与OH－反应而不能大量共存，且ClO－与I－发生氧化还原反应而不能共存，选项D错误。答案：A3．(2021·陕西省延安检测)下列各组离子一定能大量共存的是(　　)A．使pH试纸显深蓝色的溶液中：S2－、 NO、Br－、SOB．与铝粉反应放出H2的无色溶液中：Cl－、Al3＋、Na＋、SOC．氯化钠溶液中：Ag＋、NH、Ca2＋、ClO－D．稀硫酸溶液中：Fe2＋、NO、Na＋、K＋解析：A.使pH试纸显深蓝色的溶液呈碱性，碱性条件下S2－、NO、Br－、SO不反应，能大量共存，故选A；B.与铝粉反应放出H2的溶液呈酸性或碱性，碱性条件下Al3＋不能存在，故不选B；C.氯化钠溶液中，Ag＋、Cl－反应生成AgCl沉淀，不能大量共存，故不选C；D.稀硫酸溶液，发生反应3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O，故不选D。答案：A4．下列各离子组能大量共存的是(　　)A．澄清溶液中：Cu2＋、NH、Cl－、SOB．常温下pH＝1的溶液中：NO、K＋、Na＋、I－C．在1 mol·L－1的KMnO4酸性溶液中：K＋、SO、SO、Cl－D．0.1 mol·L－1的AlCl3溶液中：Na＋、HCO、NO、Fe2＋解析：A.选项中的离子不能发生任何反应，可以大量共存，A正确；B.常温下pH＝1的溶液显酸性，在该溶液中，H＋、NO、I－会发生氧化还原反应，不能大量共存，B错误；C.在酸性条件下，KMnO4与SO会发生氧化还原反应，不能大量共存，C错误；D.Al3＋、HCO会发生相互促进的水解反应，不能大量共存，D错误。答案：A5．(2021·湖南株洲模拟)下列各组微粒在指定溶液中能大量共存的是(　　)A．pH＝1的溶液中：CH3CH2OH、Cr2O、K＋、SOB．c(Ca2＋)＝0.1 mol·L－1的溶液中：NH、C2O、Cl－、Br－C．加入铝粉放出大量H2的溶液中：Fe2＋、Na＋、Cl－、NOD．含大量HCO的溶液中：C6H5O－、CO、Br－、K＋解析：A项，pH＝1的溶液呈酸性，CH3CH2OH、Cr2O在酸性条件下发生氧化还原反应而不能大量共存，故A错误；B项，Ca2＋、C2O在溶液中不能大量共存，故B错误；C项，加入铝粉放出大量H2的溶液呈酸性或强碱性，Fe2＋、NO在酸性条件下发生氧化还原反应，Fe2＋与OH－反应，在溶液中不能大量共存，故C错误；D项，C6H5O－、CO、Br－、K＋之间不反应，且都不与HCO反应，在溶液中能够大量共存，故D正确。答案：D6．含有下列各组离子的溶液中通入(或加入)过量的某种物质后仍能大量共存的是(　　)A．H＋、Ba2＋、Fe3＋、NO，通入SO2气体B．Ca2＋、Cl－、K＋、H＋，通入CO2气体C．AlO、Na＋、Br－、SO，通入CO2气体D．HCO、Na＋、I－、HS－，加入AlCl3溶液解析：A组离子之间不反应，能大量共存，但通入的SO2气体与Fe3＋(或H＋、NO)发生氧化还原反应，不能大量共存；B组离子之间不反应，能大量共存，且通入CO2气体仍不反应，能大量共存；C组离子之间不反应，能大量共存，但通入的CO2气体与AlO反应生成沉淀，不能大量共存；D组离子之间不反应，能大量共存，但加入的AlCl3溶液与HCO(或HS－)发生相互促进的水解反应，不能大量共存。答案：B7．(2021·福建省福州月考)下列离子组能大量共存且加入相应试剂后发生反应的离子方程式正确的是(　　) 离子组加入试剂加入试剂后发生反应的离子方程式AFe2＋、NO、K＋稀硫酸3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2OBFe3＋、I－、ClO－NaOH溶液Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓CBa2＋、HCO、Cl－NaOH溶液HCO＋OH－===CO＋H2ODAg＋、F－、NO过量浓氨水Ag＋＋OH－===AgOH↓解析：A.Fe2＋被稀硝酸氧化为Fe3＋，反应的离子方程式是3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O，故选A；B.I－、ClO－发生氧化还原反应，I－、ClO－不能大量共存，故不选B；C.向含有Ba2＋、HCO离子的溶液中滴加NaOH溶液，发生反应的离子方程式是Ba2＋＋HCO＋OH－===BaCO3↓＋H2O，故不选C；D.Ag＋和过量的氨水反应生成[Ag(NH3)2]＋，故不选D。答案：A8．某无色溶液含有下列离子中的若干种：H＋、NH、Fe3＋、Ba2＋、Al3＋、CO、Cl－、OH－、NO。向该溶液中加入铝粉，只放出H2，则溶液中能大量存在的离子最多有(　　)A．3种　　　　　　　　　     B．4种C．5种             D．6种解析：含有Fe3＋的溶液显黄色，在无色溶液中不能大量存在；H＋与CO、OH－会发生反应，不能大量共存；OH－与NH、Al3＋会发生反应，不能大量共存；Ba2＋、Al3＋和CO会发生反应，不能大量共存。向该溶液中加入铝粉，只放出H2，若溶液为碱性，则含有大量的OH－，还可能含有大量的Ba2＋、Cl－、NO，最多4种；若溶液为酸性，由于H＋、NO起硝酸的作用，加入Al不能产生氢气，所以含有的离子可能是H＋、NH、Ba2＋、Al3＋、Cl－，最多是5种离子。答案：C9．下列各组离子在溶液中按括号内的物质的量之比混合，得到无色、碱性、澄清溶液的是(　　)A．Na＋、Al3＋、Cl－、OH－(5∶2∶4∶4)B．NH、Ba2＋、OH－、Cl－(1∶1∶1∶2)C．Fe3＋、Na＋、Cl－、S2－(1∶2∶3∶1)D．K＋、H＋、I－、NO(1∶1∶1∶1)解析：Al3＋、OH－以2∶4反应生成氢氧化铝沉淀，故A错误；NH、OH－以1∶1反应生成一水合氨，得到无色、碱性、澄清溶液，故B正确；Fe3＋、S2－发生氧化还原反应生成亚铁离子和S，得到浅绿色溶液，故C错误；H＋、I－、NO发生氧化还原反应，生成I2，呈棕黄色，故D错误。答案：B10．(双选)下列关于物质或离子检验的推断正确的是(　　)A．向X溶液中滴加KSCN溶液，溶液显红色，证明X溶液中有Fe3＋，无Fe2＋B．用硝酸酸化Y溶液，无现象，再加入硝酸钡溶液，产生白色沉淀，则Y溶液中含有SOC．用铂丝蘸Z溶液在酒精灯上灼烧，火焰呈黄色，再透过蓝色钴玻璃观察火焰无紫色，则Z溶液中有Na＋，无K＋D．用盐酸酸化W溶液，无现象，再向其中滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀，则W溶液中含有Cl－解析： A项，亚铁离子与KSCN不反应，不能鉴别，若检验亚铁离子，可用酸性高锰酸钾溶液，观察溶液颜色是否变化，错误；B项，能与Ba2＋反应生成沉淀的可能是CO、SO、SO，但先加入的硝酸无明显现象，可以排除CO、SO的干扰，然后加入硝酸钡，如果产生沉淀，则溶液中含SO，正确；C项，玻璃中含有钠离子，用铂丝蘸取溶液在酒精灯上灼烧，火焰呈黄色，再透过蓝色钴玻璃观察火焰无紫色，则Z溶液中有Na＋，无K＋，正确；D项，盐酸中也含有氯离子，不能证明原溶液中是否含有氯离子，错误。答案：BC11．(双选)下列有关离子检验的叙述错误的是(　　)选项操作及现象结论A取少量溶液于试管中，滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，加稀硝酸沉淀不溶解溶液中含有Ag＋或SOB取少量溶液于试管中，滴加新制氯水，溶液由无色变为黄色溶液中含有Br－C取少量溶液于试管中，滴加浓氢氧化钠溶液，微热，试管口湿润的红色石蕊试纸变蓝溶液中含有NHD取少量溶液于试管中，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，溶液中出现蓝色沉淀原溶液中含有Fe2＋解析：A项错误，除Ag＋或SO有此现象外，SO被HNO3氧化为SO，也会得到不溶解于稀硝酸的白色沉淀。B项错误，Br－、I－的稀溶液与新制氯水反应分别生成Br2、I2，当两者溶液浓度较稀时均为黄色，浓度较大时才有区别，所以需要再加入适量的苯(或四氯化碳)观察有机层的颜色，才能准确鉴别。C项正确，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体为氨气，溶液中一定含有NH。D项正确。答案：AB12．(双选)某100 mL溶液可能含有Na＋、NH、Fe3＋、CO、SO、Cl－中的若干种，取该溶液进行连续实验，实验过程如下图：(所加试剂均过量，气体全部逸出)下列说法不正确的是(　　)A．原溶液一定存在CO和SO，一定不存在Fe3＋和Cl－B．是否存在Na＋只有通过焰色反应才能确定C．原溶液一定存在Na＋，可能存在Cl－D．若原溶液中不存在Cl－，则c(Na＋)＝0.1 mol·L－1解析：由题图可知，沉淀1中有2.33 g BaSO4和1.97 g BaCO3，0.672 L气体是NH3，所以原溶液中肯定含有CO、SO和NH，物质的量分别为0.01 mol、0.01 mol、0.03 mol，由离子共存可知，有CO就不可能有Fe3＋，根据电荷守恒可知，溶液中还应有阳离子存在，即Na＋，而Cl－则属于可能存在的离子，若Cl－不存在，根据电荷守恒可知n(Na＋)＝0.01 mol，则c(Na＋)＝0.1 mol·L－1。根据以上分析可以看出，A项、B项不正确。答案：AB13．按要求回答下列问题：(1)结晶析出Na2S2O3·5H2O，其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。利用所给试剂设计实验，检测产品中是否存在Na2SO4，简要说明实验操作、现象和结论：_________________________________________________________________________________________________________________________________________。已知Na2S2O3·5H2O遇酸易分解：S2O＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O供选择的试剂：稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液(2)榴石矿石可以看作由CaO、FeO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成。试设计实验证明榴石矿中含有FeO(试剂任选，说明实验操作与现象)_________________________________________________________________________________。答案：(1)取少量产品溶于足量稀盐酸，静置，取上层溶液(或过滤，取滤液)于一试管中，滴加BaCl2溶液，若产生白色沉淀则说明含有Na2SO4杂质(合理即可)(2)取矿石少许，加稀硫酸充分反应后，向其中滴加酸性高锰酸钾溶液，若紫色褪去，证明矿石中含有FeO(不能加盐酸溶解)14．(2021·陕西省延安检测)某研究小组提取三处被污染的水源进行了如下分析，给出了如下实验信息：其中一处被污染的水源含有A、B两种物质，一处含有C、D两种物质、一处含有E物质，A、B、C、D、E五种常见化合物都是由下表中的离子形成的：阳离子K＋　Na＋　Cu2＋　Al3＋阴离子SO　HCO　NO　OH－为了鉴别上述化合物，分别完成以下实验，其结果是：①将它们溶于水后，D为蓝色溶液，其他均为无色溶液　②将E溶液滴入C溶液中出现白色沉淀，继续滴加，沉淀溶解　③进行焰色反应，只有B、C为紫色(透过蓝色钴玻璃)　④在各溶液中加入硝酸钡溶液，再加过量稀硝酸，A中放出无色气体，C、D中产生白色沉淀　⑤将B、D两溶液混合，未见沉淀或气体生成。根据上述实验填空：(1)写出B、D的化学式：B.________________，D.________________。(2)将含1 mol A的溶液与含1 mol E的溶液充分反应，仅得到一种含碳化合物，该化合物为________。(填化学式)(3)写出实验②发生反应的离子方程式：____________________________________________________________________________________________________。(4)C常用作净水剂，用离子方程式表示其净水原理：___________________。解析：①将它们溶于水后，D为蓝色溶液，说明D中含有Cu2＋；②将E溶液滴入C溶液中出现白色沉淀，继续滴加，沉淀溶解，说明C中含有Al3＋、E中含有OH－；③进行焰色反应，只有B、C为紫色(透过蓝色钴玻璃)，说明B、C中都含K＋；④在各溶液中加入硝酸钡溶液，再加过量稀硝酸，A中放出无色气体，说明A中含有HCO，C、D中产生白色沉淀，说明C、D中都含有SO；所以A、B、C、D、E分别是碳酸氢钠、硝酸钾、硫酸铝钾、硫酸铜、氢氧化钠；根据以上分析，(1)B是硝酸钾，化学式是KNO3，D是硫酸铜，化学式是CuSO4；(2)碳酸氢钠与氢氧化钠充分反应生成碳酸钠和水，该化合物为Na2CO3；(3)实验②是硫酸铝钾和氢氧化钠溶液混合，开始铝离子和氢氧根离子反应生成氢氧化铝沉淀，后氢氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，发生反应的离子方程式依次是Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓、Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O；(4)铝离子水解为氢氧化铝胶体，硫酸铝钾常用作净水剂，铝离子水解的离子方程式是Al3＋＋3H2O⇌Al(OH)3(胶体)＋3H＋。答案：(1)KNO3　CuSO4　(2)Na2CO3　(3)Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓、Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O(4)Al3＋＋3H2O⇌Al(OH)3(胶体)＋3H＋15．在Na＋浓度为0.5 mol·L－1的某澄清溶液中，还可能含有下表中的若干种离子：阳离子K＋、Ag＋、Mg2＋、Ba2＋阴离子NO、CO、SiO、SO取该溶液100 mL进行如下实验(气体体积在标准状况下测定)：序号实验内容实验结果Ⅰ向该溶液中加入足量稀HCl产生白色沉淀并放出0.56 L气体Ⅱ将Ⅰ的反应混合液过滤，对沉淀洗涤、灼烧至恒重，称量所得固体质量固体质量为2.4 gⅢ在Ⅱ的滤液中滴加BaCl2溶液无明显现象 试回答下列问题：(1)实验Ⅰ能确定一定不存在的阳离子是________。(2)实验Ⅰ中生成沉淀的离子方程式为__________________________________________________________________________________________________。(3)通过实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和必要计算，填写下表中阴离子的浓度(能计算出的，填写计算结果，一定不存在的离子填“0”，不能确定是否存在的离子填“？”) 阴离子NOCOSiOSOc/(mol·L－1)    (4)判断K＋是否存在________(填“是”或“否”)，若存在求其最小浓度，若不存在说明理由____________________________________________________________________________________________________________________________。解析：根据溶液为澄清溶液可知，溶液中含有的离子一定能够大量共存；由实验Ⅰ可知，该溶液中一定含有CO，n(CO2)＝＝0.025 mol，根据碳元素守恒可得c(CO)＝＝0.25 mol·L－1，由于Ag＋、Mg2＋、Ba2＋与CO会发生反应而不能大量共存，因此溶液中一定不含有Ag＋、Mg2＋、Ba2＋；由生成白色沉淀判断溶液中一定含有SiO，加入盐酸发生反应形成沉淀的离子方程式是SiO＋2H＋===H2SiO3↓，将所得的硅酸沉淀加热，发生分解生成二氧化硅，固体质量2.4 g为二氧化硅的质量，根据硅原子守恒，n(SiO)＝n(SiO2)＝＝0.04 mol，c(SiO)＝＝0.4 mol·L－1；在Ⅱ的滤液中滴加BaCl2溶液，无明显现象，说明溶液中无SO。2c(CO)＋2c(SiO)＝2×0.25 mol·L－1＋2×0.4 mol·L－1＝1.3 mol·L－1＞0.5 mol·L－1，根据电荷守恒说明溶液中一定含有K＋，且其浓度至少为0.8 mol·L－1，不能确定NO是否存在。答案：(1)Ag＋、Mg2＋、Ba2＋(2)SiO＋2H＋===H2SiO3↓(3) 阴离子NOCOSiOSOc/(mol·L－1)？0.250.40(4)是　其最小浓度为0.8 mol/L